Wat is bidirectioneel opladen?

Bij de meeste elektrische auto's gaat elektriciteit één kant op: van de lader, het stopcontact of een andere stroombron naar de accu. De elektriciteit brengt voor de gebruiker duidelijke kosten met zich mee en, aangezien naar verwachting tegen het einde van het decennium meer dan de helft van alle verkochte auto's elektrisch zal zijn, leidt dit tot een toenemende belasting van de toch al overbelaste elektriciteitsnetten.

Met bidirectioneel laden kun je energie de andere kant op sturen, van de accu naar iets anders dan de aandrijflijn van de auto. Tijdens een stroomstoring kan een correct gekoppelde elektrische auto elektriciteit terugsturen naar een huis of bedrijf en de stroom enkele dagen aanhouden, een proces dat bekend staat als vehicle-to-home (V2H) of vehicle-to-building (V2B).

Ambitieuzer zou je elektrische auto ook stroom aan het netwerk kunnen leveren wanneer de vraag hoog is – bijvoorbeeld tijdens een hittegolf wanneer iedereen de airco aanzet – en zo instabiliteit of stroomuitval voorkomen. Dit staat bekend als vehicle-to-grid (V2G).

Aangezien de meeste auto's 95% van de tijd geparkeerd staan, is dit een verleidelijke strategie.

Maar een auto met bidirectionele capaciteit is slechts een deel van de vergelijking. Je hebt ook een speciale lader nodig die de energie in beide richtingen laat stromen. Dat zouden we al volgend jaar kunnen zien: in juni kondigde het in Montreal gevestigde dcbel aan dat zijn r16 Home Energy Station de eerste bidirectionele elektrische autolader was die gecertificeerd was voor gebruik in woningen in de VS.

Een andere bidirectionele lader, de Quasar 2 van Wallbox, zal in de eerste helft van 2024 beschikbaar zijn voor de Kia EV9.

Naast de hardware hebt u ook een aansluitovereenkomst met uw energieleverancier nodig. Hiermee zorgt u ervoor dat de stroom die u naar het net stuurt, het net niet overbelast.

En als u een deel van uw investering wilt terugverdienen met V2G, hebt u software nodig die het systeem aanstuurt om een ​​laadniveau te handhaven waar u zich prettig bij voelt en u tegelijkertijd de beste prijs biedt voor de energie die u teruglevert. De grote speler op dit gebied is Fermata Energy, een bedrijf uit Charlottesville, Virginia, opgericht in 2010.

"Klanten abonneren zich op ons platform en wij regelen al die grid-zaken", zegt oprichter David Slutzky. "Ze hoeven er niet over na te denken."

Fermata heeft meegewerkt aan talloze V2G- en V2H-pilots in de VS. In het Alliance Center, een op duurzaamheid gerichte coworkingruimte in Denver, wordt een Nissan Leaf aangesloten op een bidirectionele lader van Fermata wanneer hij niet wordt rondgereden. Het centrum zegt dat Fermata's software voor het voorspellen van de vraagpiek $ 300 per maand bespaart op de elektriciteitsrekening dankzij het zogenaamde 'achter-de-meter vraagtariefbeheer'.

In Burrillville, Rhode Island, verdiende een Leaf die bij een rioolwaterzuiveringsinstallatie geparkeerd stond, in twee zomers bijna $ 9.000, aldus Fermata, door tijdens piekmomenten elektriciteit terug te leveren aan het net.

Momenteel zijn de meeste V2G-opstellingen kleinschalige commerciële proeven. Maar Slutzky zegt dat residentiële service binnenkort alomtegenwoordig zal zijn.

"Dit is geen toekomstmuziek", zegt hij. "Het gebeurt eigenlijk al. Het staat alleen op het punt om op te schalen."

Bidirectioneel opladen: van voertuig naar huis
De eenvoudigste vorm van bidirectionele stroomvoorziening staat bekend als 'vehicle to load', of V2L. Hiermee kun je kampeeruitrusting, elektrisch gereedschap of een ander elektrisch voertuig opladen (ook wel V2V genoemd). Er zijn dramatischere toepassingen: vorig jaar kondigde de Texaanse uroloog Christopher Yang aan dat hij tijdens een stroomstoring een vasectomie had uitgevoerd door zijn gereedschap van stroom te voorzien met de accu van zijn Rivian R1T pick-up.

Je hoort misschien ook wel de term V2X, of 'vehicle to everything'. Het is een wat verwarrende verzamelnaam die een overkoepelende term kan zijn voor V2H of V2G, of zelfs gewoon managed charging, beter bekend als V1G. Maar anderen in de auto-industrie gebruiken de afkorting, in een andere context, voor elke vorm van communicatie tussen het voertuig en een andere entiteit, zoals voetgangers, straatverlichting of verkeersdatacenters.

Van de verschillende varianten van bidirectioneel laden geniet V2H de breedste steun, aangezien door de mens veroorzaakte klimaatverandering en slecht onderhouden elektriciteitsnetten stroomuitval veel vaker hebben veroorzaakt. Volgens een analyse van federale gegevens door de Wall Street Journal waren er in 2020 meer dan 180 wijdverspreide, aanhoudende storingen in de VS, een stijging ten opzichte van minder dan twee dozijn in 2000.

Batterijopslag voor elektrische voertuigen heeft verschillende voordelen ten opzichte van diesel- of propaangeneratoren. Zo is de elektriciteit na een ramp meestal sneller hersteld dan bij andere brandstoffen. Bovendien zijn traditionele generatoren lawaaierig, omslachtig en stoten ze schadelijke dampen uit.

Naast het leveren van noodstroom kan V2H u mogelijk geld besparen: als u opgeslagen energie gebruikt om uw huis van stroom te voorzien wanneer de elektriciteitstarieven hoger zijn, kunt u uw energierekening verlagen. Bovendien heeft u geen aansluitovereenkomst nodig, omdat u geen elektriciteit teruglevert aan het net.

Maar het gebruik van V2H tijdens een stroomstoring heeft slechts tot op zekere hoogte zin, zegt energieanalist Eisler.

"Als je te maken krijgt met een situatie waarin het elektriciteitsnet onbetrouwbaar is en zelfs zou kunnen crashen, moet je je afvragen hoe lang die crash gaat duren", zegt hij. "Kun je die elektrische auto dan nog opladen wanneer dat nodig is?"

Een vergelijkbare kritiek kwam van Tesla – tijdens dezelfde persconferentie op de investeerdersdag in maart, waarop het bedrijf aankondigde dat het bidirectionele functionaliteit zou toevoegen. Tijdens die bijeenkomst bagatelliseerde CEO Elon Musk de functie als "extreem onhandig".

"Als je je auto uit het stopcontact haalt, wordt je huis donker", merkte hij op. V2H zou natuurlijk een directe concurrent zijn van de Tesla Powerwall, Musks gepatenteerde zonnebatterij.

Bidirectioneel laden: voertuig naar net

Huiseigenaren in veel staten kunnen de overtollige energie die ze met zonnepanelen op hun dak opwekken al terugleveren aan het net. Wat als de meer dan 1 miljoen elektrische auto's die dit jaar naar verwachting in de VS verkocht zullen worden, hetzelfde zouden kunnen doen?

Volgens onderzoekers van de Universiteit van Rochester kunnen automobilisten jaarlijks tussen de $ 120 en $ 150 besparen op hun energierekening.

V2G staat nog in de kinderschoenen: energiebedrijven zijn nog aan het uitzoeken hoe ze het net moeten voorbereiden en hoe ze klanten moeten betalen die kilowattuur aan hen verkopen. Maar wereldwijd worden pilotprogramma's gelanceerd: Pacific Gas and Electric in Californië, het grootste nutsbedrijf van de VS, is begonnen met het inschrijven van klanten voor een pilot van 11,7 miljoen dollar om uit te zoeken hoe het uiteindelijk bidirectionele connectiviteit zal integreren.

Volgens het plan ontvangen particuliere klanten tot $ 2.500 voor de installatiekosten van een bidirectionele lader en worden ze betaald om elektriciteit terug te leveren aan het net wanneer er een tekort wordt verwacht. Afhankelijk van de ernst van de nood en de capaciteit die mensen bereid zijn terug te leveren, kunnen deelnemers tussen de $ 10 en $ 50 per evenement verdienen, vertelde Paul Doherty, woordvoerder van PG&E, in december aan dot.LA.

PG&E heeft zich ten doel gesteld om tegen 2030 3 miljoen elektrische voertuigen in haar verzorgingsgebied te ondersteunen, waarvan ruim 2 miljoen V2G ondersteunen.